基于UG的螺旋桨的曲面造型.doc
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2023-06-12
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基于 UG 的螺旋桨的曲面造型
1 绪论
1.1 论文背景
螺旋桨是船泊动力系统中的一个重要零件，自从蒸汽机出现以后，它就开始应用
于船舶上，并成为了海船的主要推进形式。螺旋桨是一种典型的自由曲面零件，它的
曲面形状和制造精度直接决定了船泊的推进效率和噪音的大小，而其曲面造型的研究
将有助于提高该类零件的加工精度和加工效率
[1]
。由于它形状复杂，而且各个桨叶可
能互相覆盖，导致其加工费时、费力，加工精度和效率难以提高。螺旋桨的加工实际
上就是对自由曲面的加工，而自由曲面加工一直是机械加工领域的难点，同时也是该
领域的研究热点。自由曲面之所以难以加工是由其本身的几何特点所决定的。自由曲
面是不能由初等解析曲面组成，而是以复杂方式自由变化的曲面。这类曲面单纯用画
法几何与机械制图是不能表达清楚的，它是工程中最复杂而又经常遇到的曲面，在航
空、造船、汽车、能源、国防等部门中许多零件的外形如各种螺旋桨桨叶曲面、各种
叶片曲面、许多变螺距旋面以及模具工作表面等均为空间自由曲面，其形状复杂、材
料难以加工、精度要求高，在整个部件生产过程中其加工质量和加工效率的高低举足
轻重。所以这就要求我们寻求新的既方便有合理有效的曲面造型方法。在科学技术不
断发展的今天，采用UG给螺旋桨造型越来越凸显出它方便，直观，具体化的优势，成
为螺旋桨造型的最主要方式之一。
综上所述，对基于 UG 螺旋桨的三维造型的研究意义重大，它是国家航海及造船
技术的标志之一。而且我国在这个领域起步较晚，具有很大的研究发展空间，因此本
文选此课题进行设计与研究。
1.2 文献综述
1.2.1 螺旋桨的发展历程
古代的车轮，即欧洲所谓“桨轮”，配合蒸汽机，将原来桨轮的一列直叶板斜装
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